(57)【要約】    【課題】  簡単な構成にてステアリングコラムに作用する荷重を吸収する。    【解決手段】  車体２０とステアリングコラム３との間にエネルギー吸収プレート２を設け、ステアリングコラム３に軸方向の荷重が入力した場合に車体２０に対してステアリングコラム３を相対移動自在とし、エネルギー吸収プレート２が変形することにより荷重の吸収を行うステアリング装置１において、エネルギー吸収プレート２を変形させると共に、エネルギー吸収プレート２に対して、回動自在な変形ピン５を設ける。この場合、変形ピン５が回動が成され、エネルギー吸収プレート２とは第１摺接面５０または第２摺接面５２のいずれかで接し、変形ピン５の回動により、荷重吸収を可変して行える構成とした。【選択図】  図３
2006137308.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体とステアリングコラムとの間に設けられたエネルギー吸収部材と、該エネルギー吸収部材と連携して前記エネルギー吸収部材の変形特性を変える変形特性可変部材とを備え、前記ステアリングコラムに軸方向の荷重が入力した場合、前記車体に対して前記ステアリングコラムを相対移動自在として、前記エネルギー吸収部材が変形する際、前記変形特性可変部材により前記荷重の吸収を可変して行うステアリング装置において、
前記変形特性可変部材は前記エネルギー吸収部材に対して回動自在な変形ピンより成り、該変形ピンの回動により前記エネルギー吸収部材との接触面を可変したことを特徴とするステアリング装置。
【請求項２】
前記変形ピンは、前記エネルギー吸収部材と広範囲で接する第１摺接面と、狭範囲で接する第２摺接面とを有する請求項１に記載のステアリング装置。
【請求項３】
前記変形ピンは、前記エネルギー吸収部材と接する部位に切欠きを有する請求項１に記載のステアリング装置。
【請求項４】
前記変形ピンは作動部を有し、該作動部を押圧する駆動源を備える請求項１に記載のステアリング装置。
【請求項５】
前記駆動源は、前記変形ピンを押圧して回動させ、前記第１摺接面または前記第２摺接面のいずれかで、前記エネルギー吸収部材に対して前記変形ピンを当接させる請求項４に記載のステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のステアリング装置に関するものであり、特に、ステアリングコラムに軸方向の荷重が入力した場合に、車両とステアリングコラムとの間に設けられたエネルギー吸収部材により、その荷重を吸収することが可能なステアリング装置に係る。
【背景技術】
【０００２】
従来においては、車体とステアリングコラムとの間にステアリングコラムに軸方向の荷重が入力した場合に変形することによりエネルギー吸収を行うエネルギー吸収部材を設けると共に、このエネルギー吸収部材と連携してエネルギー吸収部材の変形特性を変える変形特性可変部材とを設けた構成が知られている。この構成では、車両衝突等によりドライバーの身体がステアリングホイールにぶつかった場合、ステアリングコラムに軸方向の荷重が入力する。この様な荷重がステアリングホイールに作用すると、ステアリングホイールを維持するステアリングコラムは車体に対して相対移動自在となる。そして、この様な場合には、車体とステアリングコラムとの間に設けられたエネルギー吸収部材が変形することにより荷重吸収が行われ、変形特性可変部材により荷重吸収を可変して行うステアリング装置が知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
上記した特許文献１に示される装置では、板厚が異なり、形状が同じである２枚の屈曲プレートを使用している。２つの屈曲プレートには屈曲部位を設け、屈曲部位にナット部材を係合させている。この装置ではモータの駆動によりナット部材を板厚の異なる屈曲部のいずれかまたは両方に係合させることにより、ステアリングコラムに入力される荷重を可変して吸収できる構成となっている。特許文献１に示される装置では、例えば、ドライバーのシートベルト着用の有無によりモータを駆動してナット部材を屈曲プレートの屈曲部材のいずれかに選択的に移動して係合させ、シートベルトの非着用時にはナット部材を厚肉で変形特性の高い屈曲プレートの屈曲部位に位置させる。一方、シートベルトの着用時にはナット部材を薄肉で変形特性の低い屈曲プレートの屈曲部位に位置させることにより荷重吸収を図るものである。
【特許文献１】特開２００２−３６２３８１号公報（第１頁、図１２および図１３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記した特許文献１に示される装置では、板厚の異なる２枚の屈曲プレートを使用しているため、板厚が異なる同じ形状の２枚の屈曲プレートを重ね合わせて組み付けなければならず、部品点数が増えて組み付け性が良くない構成となってしまう。
【０００５】
そこで、本発明は上記した問題点に鑑みてなされたものであり、従来に比べてエネルギー吸収部材の部品点数が増えることなく、簡単な構成でステアリングコラムに入力する軸方向の荷重を、可変して吸収することができる構成とすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために講じた技術的手段は、車体とステアリングコラムとの間に設けられたエネルギー吸収部材と、該エネルギー吸収部材と連携して前記エネルギー吸収部材の変形特性を変える変形特性可変部材とを備え、前記ステアリングコラムに軸方向の荷重が入力した場合、前記車体に対して前記ステアリングコラムを相対移動自在として、前記エネルギー吸収部材が変形する際、前記変形特性可変部材により前記荷重の吸収を可変して行うステアリング装置において、前記変形特性可変部材は前記エネルギー吸収部材に対して回動自在な変形ピンより成り、該変形ピンの回動により前記エネルギー吸収部材との接触面を可変したことである。
【０００７】
この場合、変形ピンは、エネルギー吸収部材と広範囲で接する第１摺接面と、狭範囲で接する第２摺接面を有すると良い。
【０００８】
また、変形ピンは、エネルギー吸収部材と接する部位に切欠きを有すると良い。
【０００９】
更に、変形ピンは作動部を有し、作動部を押圧する駆動源を備えると良い。
【００１０】
また、作動部を押圧して回動させる駆動源を備えると良い。
【００１１】
駆動源は、変形ピンを押圧して回動させ、第１摺接面または前記第２摺接面のいずれかで、エネルギー吸収部材に対して変形ピンを当接させると良い。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、変形ピンを回動させることにより、エネルギー吸収部材と変形ピンとの接触面を可変することができる構成とした。このことから、少なくとも１本の変形ピンを回動させるだけで、車両衝突等においてドライバーがステアリングホイールにぶつかり、ステアリングコラムに軸方向の荷重が入力した場合に、車体に対してステアリングコラムを相対移動自在としてステアリング装置の安全性を向上させることができる。この場合、エネルギー吸収部材が変形する際、変形特性可変部材である変形ピンによって荷重の吸収を可変して行うことができるので、運転席におけるドライバーの状態もしくはドライバーの体型等により、荷重吸収を可変して行うことができる。これは、従来のように、板厚を変えた２枚板で構成しなくても良く、少なくとも１枚のエネルギー吸収部材に対して変形ピンを回動させるだけの簡単な構成により、荷重吸収を可変して行うことができる。
【００１３】
変形ピンは、エネルギー吸収部材と広範囲で接する第１摺接面と、狭範囲で接する第２摺接面を有する構成とすれば、例えば、ドライバーが男性或いは体格が大きなドライバーの場合、ステアリング装置で大きな荷重を吸収しなくてはならないため、エネルギー吸収部材と広範囲で接する第１摺接面にて、ステアリングコラムの軸方向に入力する荷重を吸収することができる。一方、ドライバーが女性或いは体格が小さなドライバーの場合には、ステアリングコラムの軸方向に入力する荷重を狭範囲で接する第２摺接面にて吸収することによって、荷重吸収を第１摺接面と第２摺接面で可変して行うことができる。
【００１４】
変形ピンには、エネルギー吸収部材と接する部位に切欠きを有する構成とすれば、単に切欠きを変形ピン設けるだけの簡単な構成で、ステアリングコラムの軸方向に作用する荷重を可変することができる。
【００１５】
変形ピンは作動部を有し、作動部を押圧する駆動源を備える構成とすると、駆動源によって、作動部を動作させることにより変形ピンを押圧して、変形ピンを回動させ、ステアリングコラムの軸方向に作用する荷重を可変することができる。
【００１６】
駆動源は、変形ピンを押圧して回動させ、第１摺接面または第２摺接面のいずれかで、エネルギー吸収部材に対して変形ピンを当接させる構成とすると、簡単な構成で変形ピンを回動させ第１摺接面または第２摺接面のいずれかでエネルギー吸収部材を当接させて、ステアリングコラムの軸方向に作用する荷重を可変することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１８】
図１は、本発明におけるステアリング装置１を車両に搭載した場合の側面図であり、図２はステアリング装置１の上視図である。尚、以下に示す本実施形態の説明においては、図１に示す左側を車両の前方、右側を後方、上側を車両の上方、下側を下方と定義する。
【００１９】
図１に示す様に、ステアリング装置１は中央にステアリングシャフト１１を備える。ステアリング装置１は中央に位置するステアリングシャフト１１の後方端部に、ドライバーにより運転操作が成されるステアリングホイール１０が取り付けられる。ステアリング装置１はステアリングホイール１０を回転操作することにより、ステアリングシャフト１１の回転が成され、ステアリングシャフト１１の前方に取り付けられる図示しない操舵機構が駆動されて操舵が成される。図１に示すステアリング装置１には、チルト機構およびテレスコピック機構がステアリングコラム３に一体で備わっているが、これらの機構の構成は公知であり、ここではその説明を省略する。
【００２０】
ステアリングコラム３は、車両２０に対して軸方向において２ヶ所で支持され、車両衝突時等にドライバーの身体がステアリングホイール１０にぶつかった場合に代表される様に、所定以上の荷重がステアリングホイール１０からステアリングシャフト１１を介してステアリングコラム３へと入力されると、車体２０に対して、ステアリングコラム３は軸方向に相対移動自在な構成となっている。即ち、ステアリングコラム３は軸方向において、前方と後方の２箇所にて支持され、前方支持点はブラケット８を介して車体２０に支持されている。一方、後方支持点は、樹脂より成る略長方形状のカプセル２０を介してステアリングコラム３は、ステアリングシャフト１１を中心とした左右両持ちで支持される構成となっている。
【００２１】
ブラケット８は車体側に左右２箇所でボルト等により固定されるものであり、ブラケット８の中央には前方に開口したＵ字状の溝部が形成されている。その溝部に上方よりボルト３１がステアリングコラム３に挿通され、ボルト締めにてステアリングコラム３の前方が図１の如く支持される。この構成で、所定以上の荷重がステアリングコラム３の軸方向から入力すると、ボルト締めされているブラケット８とステアリングコラム３とは、ブラケット８の前方に開口した溝部をボルト３１が移動し、ブラケット８とボルト締めされたステアリングコラム３との係合が外れることが可能である。一方、ステアリングコラム３は図２に示す中央部において、ステアリングシャフト１１を中心とした左右両側に凹部３２が形成されている。この左右に形成された凹部３２には、上記したカプセル２０が樹脂成形によりステアリングコラム３と一体となっており、ステアリングコラム３の中央部において２つのカプセル２０を介して、ステアリングコラム３は車体２０に支持される。また、２つのカプセル２０には形状がＴ字状を呈するエネルギー吸収プレート２が、左右それぞれボルト３３により車体２０に対して共締めされている。カプセル２０もまた、所定以上の荷重がステアリングコラム３の軸方向から入力すると、ステアリングコラム３の凹部３２に嵌っている左右のカプセル２０は、凹部３２から共に外れ、車体２０に対してステアリングコラム３は、相対移動が可能となっている。
【００２２】
エネルギー吸収プレート２は、変形性を有する平板状の鉄板から成り、図３に示す様に、後方には中央に挿通孔２３を有する固定部２１と、固定部２１から前方へと直線状に延在して変形により荷重を吸収する変形部２２とを有している。エネルギー吸収プレート２は挿通孔２３に挿通されるボルト３３にて、カプセル２０と一体で、車体２０に対してステアリングコラム３と共に支持されている。
【００２３】
エネルギー吸収プレート２の変形部２２は、図１に示す様に直線状の途中にて略Ｕ字状に屈曲しており、その屈曲した部位に変形ピン５が配設される。この変形ピン５はエネルギー吸収プレート２の変形部２２に対して垂直方向（左右方向）に接した状態で配設され、変形ピン５はステアリングコラム３に回動自在な状態で支持されている。変形ピン５は変形を伴わない剛性を有する材質から成るピンで、外側の一方の端部５３に径方向に延在した作動部５５を備えており、他端はステアリングコラム３に形成された図示しない係止孔に嵌って、回動自在な状態で係止されている。変形ピン５はエネルギー吸収プレート２の変形部２２と直交する向きに配設され、エネルギー吸収プレート２と接する接触面には一部（左右方向において変形部２２の半分）だけ切欠き５１が形成されており、左右方向において変形部２２と前面で接する第１摺接面（接触面）５０と、切欠き５１を除く面で接する第２摺接面（接触面）５２とを有する。変形ピン５は回動されると、エネルギー吸収プレート２の変形部２２と第１摺接面５０で接するか、または、第２摺接面５２で接するものとなる。切欠き５１が形成された変形ピン５はエネルギー吸収プレート２の変形特性を変える変形特性可変部材として機能する。
【００２４】
変形ピン５の作動部５５は、ステアリングコラム３に取り付けられたソレノイド８の出力軸４の動作する軌跡上に設けられており、出力軸４によって作動部５５が押圧されることで、変形ピン５に回転力を与える。この場合、変形ピン５のガタを抑えるために、常時、変形ピン５の作動部５５をソレノイド８の出力軸４に当接させるように機能するスプリング７が出力軸４とは反対側に設けられる。これによって、ソレノイド８の出力軸４が突出していない図４に示す状態（例えば、ソレノイド８への通電状態）では出力軸４の周囲に設けられたスプリング９の付勢力に抗して出力軸４が退避し、スプリング７の付勢力により、変形ピン５には反時計方向のモーメントが作用し、エネルギー吸収プレート２と第１摺接面５０にて広範囲に接する図５に示す状態となる。
【００２５】
一方、ソレノイド８へ通電が停止されると、後方への退避状態からスプリング９の付勢力により出力軸４は前方へと突出し、作動部５５を時計方向に押圧する。これにより、変形ピン５には図４に示す時計方向のモーメントが作用して、エネルギー吸収プレート２と第２摺接面５２にて狭範囲に接する図６に示す状態となる。ソレノイド８による変形ピン５の回転動作は、運転席への着座状態を検出する荷重検出スイッチや荷重センサから判断して、図示しない制御装置により駆動する方法が取られる。ここでは、荷重センサを用いてドライバーの状態を検出する方法は公知であるので、詳細な説明を省略するが、この場合、例えば、荷重センサからの判断により、体格の大きな人が運転席で車両を運転している場合には、エネルギー吸収プレート２は第１摺接面５０で接するようにし、一方、体格の小さな人が車両を運転している場合には、エネルギー吸収プレート２は第２摺接面５２で接するようにして、ドライバーの体格に応じた荷重の吸収をステアリング装置１にて行うようにすると良い。
【００２６】
次に、ステアリングホイール１０に入力した荷重を吸収する動作について、以下に説明を行う。
【００２７】
例えば、車両運転中に他車との前方衝突が発生した場合の様に、前方衝突が発生すると運転席で運転しているドライバーの身体が衝突時の慣性力（二次衝突と称する）により、ドライバーの身体の一部（例えば、上半身）がステアリングホイール１０に当たり、ステアリングホイール１０に衝突時の荷重が入力される。ステアリングホイール１０に入力した荷重は、ステアリングシャフト１１を介して、ステアリングコラム３へと伝達される。この場合、ステアリングコラム３は軸方向において前方と後方の２箇所にて車体２０に支持されており、衝突時の荷重の大きさが所定荷重（所定荷重値）を超えると、ブラケット８に形成された溝部をボルト３１が前方へと移動してゆくと共に、２つの凹部３２に嵌るカプセル２０が凹部３２から外れる状態となり、ステアリングコラム３が車体２０に対して相対移動が可能となる。
【００２８】
この場合、所定以上の荷重がステアリングホイール１０からステアリングコラム３に入力すると、ブラケット８および左右２つのカプセル２０は車体側に固定された状態で、ステアリングコラム３が軸方向に移動してゆく。この際、カプセル２０を車両側に固定するボルト３３と垂直方向（左右方向）に設けられた変形ピン５により、エネルギー吸収プレート２の変形部２２を変形させながら、エネルギー吸収プレート２との連携によって、車両衝突時の荷重吸収をエネルギー吸収プレート２で行うことにより、衝突時の荷重がドライバーに与える影響を十分に低減し、車両の安全性を確保するようにしている。
【００２９】
この際、ステアリング装置１ではドライバーの状態を運転席の下方に設けられた荷重検出スイッチや荷重センサ等から検出する。ドライバーが大きな体格の人であると図示しない制御装置が判断すると、制御装置からソレノイドに対して指令が出され、制御装置はソレノイド８の出力軸４を図４の（ａ）に示す状態（例えば、ソレノイド８を通電状態）にし、変形ピン５の状態を図５の状態にする。この状態では、スプリング９の付勢力に抗して出力軸４が退避し、スプリング７の付勢力により作動部５５に反時計方向のモーメントが作用するので、変形ピン５は反時計方向に付勢されエネルギー吸収プレート２の変形部２２とは広範囲の第１摺接面５０で主に接するものとなる。この状態で、衝突時の荷重の大きさに応じて第１摺接面５０にて変形部２２と摺接しながら変形部２２を前方へと変形させ、エネルギー吸収プレート２によりステアリングコラム３に入力される荷重を吸収する。この状態では、エネルギー吸収プレート２の変形部２２とは広範囲の第１摺接面５０で接するものとなるので、比較的大きな荷重を吸収することができる。この場合、変形部２２の変形を確実なものとするため、Ｌ字状の固定部４１，４２が変形ピンを挟んで前後両側に形成されている。固定部４１，４２は共にステアリングコラム３に一体または別体で形成されている。
【００３０】
一方、ドライバーが小さな体格の人であると制御装置が判断すると、制御装置からソレノイドに対して指令が出され、制御装置はソレノイド８の出力軸４を図４の（ｂ）に示す状態（例えば、ソレノイド８を非通電状態）にし、変形ピン５の状態を図６に示す状態にする。この状態では、ソレノイド８の出力軸４がスプリング９の付勢力によって前方に突出し、この出力軸４の突出により、作動部５５に時計方向のモーメントが作用する。その結果、変形ピン５は時計方向に付勢されエネルギー吸収プレート２の変形部２２とは狭範囲の第２摺接面５２で接し、荷重の大きさに応じて第２摺接面５２にて変形部２２と摺接しながら変形部２２を前方へと図７の如く変形させ、ステアリングコラム３が図７に示す矢印の如く前方へ移動する際に、エネルギー吸収プレート２によりステアリングコラム３に入力される荷重を吸収する。この状態では、エネルギー吸収プレート２の変形部２２とは狭範囲の第２摺接面５２で主に接するものとなるので、比較的小さな荷重を吸収することができる。
【００３１】
以上説明した様に、本実施形態では駆動源としてソレノイド８を用いたが、これに限定されるものではなく、モータやベルト駆動或いはワイヤ駆動により機械的な動作で変形ピン５を回動させる構成としても良い。また、変形ピン５には切欠き５１を形成したが、エネルギー吸収プレート２との接触面積が変われば良く、変形ピン５が偏心あるいは変形ピン５が部分的に凹凸が形成されていても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態におけるステアリング装置の側面図である。
【図２】本発明の一実施形態におけるステアリングコラムの上視図である。
【図３】図１に示す発明要所の部分拡大図である。
【図４】本発明の一実施形態におけるステアリング装置の作動説明図であり、（ａ）はソレノイドの出力軸が変形ピンの作動部を押圧していない状態を示し、（ｂ）はソレノイドの出力軸が変形ピンの作動部を押圧した状態を示す。
【図５】変形ピンの第１摺接面によりエネルギー吸収プレートを変形させる状態説明図である。
【図６】変形ピンの第２摺接面によりエネルギー吸収プレートを変形させる状態説明図である。
【図７】図６に示す状態からエネルギー吸収プレートを変形させながら荷重を吸収する状態を示した状態説明図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  ステアリング装置
２  エネルギー吸収プレート（エネルギー吸収部材）
３  ステアリングコラム
４  出力軸
５  変形ピン（変形特性可変部材）
６  ソレノイド（駆動源）
７  スプリング
８  ブラケット
２０  車体
２１  支持部
２２  変形部
５０  第１摺接面（接触面）
５１  切欠き
５２  第２摺接面（接触面）
５３  端部
５５  作動部
【図１】
2006137308.tif 000003
【図２】
2006137308.tif 000004
【図３】
2006137308.tif 000005
【図４】
2006137308.tif 000006
【図５】
2006137308.tif 000007
【図６】
2006137308.tif 000008
【図７】
2006137308.tif 000009